为什么时间和空间不是自在之物

‘壹’ 时间和空间的本质是什么

在爱因斯坦前，可能是几乎没人在思考时间和空间的本质是什么。爱因斯坦其实也没有解决时间和空间的本质。但是，它的关于时间和空间的两个问题，一个是相对论，还有万有引力的产生，这个切入，却让人们醒悟，啊，时间和空间的本质，我们怎么一直给忽略了呢？

相对论，是把时间和空间给联系起来了。千古以来，人们一直认为，时间和空间，风马牛不相及，根本没联系。但是爱因斯坦的相对论，让时间和空间，联系起来了。

问题还不止如此。

本来人们认为，空间，就是填满了，就是空间，时间，就是流逝，都是虚的，又真实存在的东西。

而当相对论把时间和空间联系起来时，人们发现，空间和时间，恐怕没这么简单。

让人们吃精的，还不止相对论。爱因斯坦在万有引力的产生中，提出了，万有引力，是因为高质量的星球，让空间产生了扭曲。

比如，正是因为太阳让其周围的空间，发生了扭曲。于是，地球就围着其不停的转。

这一方面，可能解释了万有引力产生的问题，另一方面，更让人们大吃一精的是，空间竟然可以扭曲？

以前人们认为，所谓的空间，你用三维坐标系产生的空间，和真实的空间，是完全一样的，都是虚的。

那么，一个新的问题产生了，一个虚的东西，能发生扭曲吗？

也或者说，三维坐标系产生的空间，才是真正的虚的。而，现实中的空间，恐怕并非是虚的。

人类在三百年前，对宇宙知道的甚少，于是，人们可能很快乐，很满足。可是，现在知道得越来越多了，反而，不快乐了，不满足了。

人类在想，天哪，宇宙，怎么这么可怕。

嘿嘿嘿嘿。

可怕的，恐怕并不止爱因斯坦的相对论和万有引力。

量子力学里的双缝干涉实验，是人类有史以来，最可怕的实验。该实验，似乎证明，人类的观察，或者说意识，会影微观世界。太可怕了，太可怕了，连人类的意识都扯进来了。

‘贰’ 时间和空间是物质的存在形式吗

时间和空间不是物质存在的形式，而是物质存在的属性。
改变了物质的属性，当然可以改变物质的存在方式。
【简单地讲，时间表示先后和持久（即时刻和时长），空间表示方位和容量（即坐标和体积）。
空间是物质存在的前提基础。假若没有空间，世界所有物质只能存在于一个数学意义的点（而数学意义的点意味着没有大小，其实也没法存在）。
时间是物质运动的必然结果。假若没有时间，意味着世界一片死寂（静止的物质又如何而来呢，其实也无法想象）。
世界是物质的，物质是运动的，物质和运动不可分离，所以空间和时间亦无法分离，时间和空间是物质同时具备的根本属性。】

‘叁’ 康德的空间观

一、空间是什么

在康德看来，空间绝不是物质，不附属于物质，也不存在于外部的现实世界。那么空间是什么？存在于何处？空间存在于人类的意识层面，具体来讲，作为人类产生外部事物表象的一个条件存在于意识之中。空间只是人类感性或者说直观的表象，被康德称为“纯直观”。“纯直观”一词有两点内涵：一是空间只存在于感性之中，不存在于理性之中，因而不是概念，这是“直观”。二是空间非源自外部的经验世界，即人类并非反映空间，而是空间本身先天地存在于意识之内，这是“纯”。“先天”一词尤其值得注意，因为它告诫读者空间的来源不可探知，因为在康德看来，人只能认识经验性的东西，而不能认知超越经验性的东西。既然是“先天”的，就是超经验的，就不可知。换句话说，你只需要知道空间存在于意识之中，而不需要知道它为什么存在于意识。这个原因已经超出来人类的认知能力，一切探索都是无力和徒劳的。

二、空间与事物

首先，空间与时间的相对，空间与外部事物的表象相连，时间与人类的内部意识本身相连，一个向外，一个对内。其次，空间是无限的、唯一的。空间虽然不存在于外部世界，但它无所不包，外部世界的所有东西都能在空间中被表象，而且空间是一个整体，只存在一个空间，所以我们可以大胆地猜测，所有的事物至少有一个基本的联系，那就是存在于同一个空间，因而有着产生联系的空间基础。最后，空间虽然无所不包，但是不包含事物的本体，即康德谓之的“自在之物”不会存在于空间之中。这是和康德的不可知论是一脉相承的。

从以上也就可以很清楚的认识到空间的双重性，一方面，一切外部事物都与空间相关，也都能在空间中表象，因而它与外部事物是为一体，具有“实在性”；另一方面，它又存在于意识层面，所以具有“观念性”。

三、对康德空间观的认识

康德的空间观具有严密的体系性，对后人构建严密的理论体系具有极大的借鉴意义。康德从他的不可知论出发，不断推演，几乎弥合了所有逻辑上的漏洞，所以即是他提出的某些看法与现在的认知相去甚远，但从他所信奉的不可知论的角度来看是完全可以解释的，他使用的概念前后一致，不屑于使用偷换概念来自圆其说。通俗而言，他虽然修路的方向错了，但他修路的方法是对的。

康德虽然将空间作为人类意识层面的东西，但他又将空间与外部事物相连，指出空间是其（存在）的形式，这对后人将空间作为物质存在形式之一开辟了道路。不管空间是在意识里，还是在外部客观世界里，有一点是共同的，那就是空间是普遍的，与所有事物相连，所以我们认识一个事物时可以先从认识事物的空间联系开始。一个事件发生可以考虑：发生在何处？与周围事物有何联系？影响的范围有多广？等等与空间相关的东西。

研究的方法可以借鉴。康德研究空间时使用的是“减法”，即将表象中属于感觉的，如颜色、气味、温度等等都去掉，看最后还剩下什么，他由此发现剩下空间。我们认识一个事物不妨也使用这一方法，抽丝剥茧，去掉繁杂，取其精华。

‘肆’ 为什么爱因斯坦说，时间就是空间，空间就是时间

在广义相对论中，他的类似的意思可能是：不存在时间与空间两个独立的事物，存在的应该是一种叫做“时空（time-space）”的事物，就是说，时空是一体的事物，不能分隔开来的。就像你从不同角度看同一个东西观察到的两个信息一样，比如看一只乌龟，你从不同角度去看可以看到龟壳与龟头，站的角度不同，看到的是不同的龟壳与龟头，也就是时间与空间。之所以会产生这个念头（时空一体），很大程度上乃是从观察洛伦兹变换式自然设想得到的。这一点在《费恩曼物理学讲义》第一卷相对论部分有较好的阐述，你可以去看看。

‘伍’ 时间怎么理解

宇宙，现代汉语词典释为：“一切物质及其存在形式的总体（“宇”指无限空间，“宙”指无限时间）。”（1）宇宙一词最早载于春秋时期晋国程本（字子华）所着《子华子》一书《孔子赠》篇：“惟道无定形，虚凝为气，散布为万物，宇宙也者，所以载道而传焉者也”。（2）是说唯有千变万化的客观规律,寓于看不见的“气”和万物之中，所谓宇宙，就是通过它们显现这些客观规律的埸所。到了战国时期，鲁国的尸佼在其所着《尸子》一书中，第一次明确定义了“宇宙”：“上下四方曰宇；往古来今曰宙”。（2）这个定义虽不深刻，但很简单且直观，故而被大家接受，传承至今。
然而对于宇宙（包括物质、运动、时间、空间）的认识和理解，从古到今无论是神学家们，哲学家们或是物理学家们一直在进行非常激烈的辩争，但现在它们大体都已形成了各自的主流认识。

1.上帝和神仙的时间
1995年保罗·戴维斯在《关于时间—爱因斯坦未完成的革命》一书中写道：“上帝肯定不可能既存在于时间之内又存在于时间之外，经过几个世纪的激烈论争，神学家们对这个复杂的难题还没得出一致的答案。”（3）但是，在世纪之交，这道难题似乎已经被基督教哲学教授理乍得·斯温伯恩所解决。他在所着《上帝是否存在？》（4）一书中文版序言中说道：“有没有一个上帝，即有没有一个全能的、全知的、全善的、具有人格的存在者，作为世界万物的创造主与维护者，这当然是基督教、犹太教以及伊斯兰教的基本主张”，答案是“肯定性”的，“有一个上帝”。而且“上帝的所有其他本质属性，都起源于全能、全知、完全自由这三种属性”。因此“上帝存在于无始无终的时间的每个时刻”，是“永久性”的。这样上帝就“‘无所不在’（存在于任何地方），就是说，他能使任何地方的事物发生变化，能够知道哪些地方正在发生哪些事件，却无须依赖手臂、感官或光线的正常运动。”上帝是“宇宙的创造者”，也是“宇宙的维持者”。这就是宗教哲学的最新主流观点，为世界上许多人所信仰。
神仙的时间也是“永久性”的，在中国，神仙如“盘古天王”，“如来佛”、“太上老君”他们都有上帝那种创物知事、无所不在的本领，稍有不同的是神仙用“千里眼”“看”过去，如果是事后还可以“掐指一算”。
显然，上帝和神仙的“时间”，是一种彻底的主观唯心主义的观点，是不符合客观事实的，是反科学的。

2.哲学家的时间
哲学家们已经分成了两大派，即：辩证唯物主义者和唯心主义者。
2.1 辩证唯物主义时空观
列宁指出：“物质是标示客观的实在的哲学范畴，这种客观的实在是在人的感觉中被给予人的，它不依赖我们的感觉而存在着，为我们的感觉所复写、摄影、映写。”（5）“正如物或物体不是简单的现象，不是感觉的复合，而是作用于我们感官的客观的实在，空间与时间不是简单的现象形态，而是存在的客观实在的形态”。“关于空间与时间的人的表象是相对的，可是从这些相对的表象中构成着绝对的真理，这些相对的表象在自己的发展中走向绝对真理，接近绝对的真理。关于空间与时间的人的表象的变化性并没有驳倒空间与时间的客观实在性……。”
时间和空间是人们对物质的“运动过程”和“存在形式”的共同属性即“普遍性”所赋予的抽象描述。物质运动是绝对的，与其不可分割的时空的存在因而也就具有绝对性。
时间具有持续性（或无限性），表现为物质运动过程的久暂及其先后顺序；时间的特点在于其均匀连续性和不可逆性。
空间具有广延性（或无限性），表现为物体间的并存和分离状态、物体的体积、位置和排列等等；空间的特点在于具有三维性和均匀连续性。
时间和空间是绝对可分的，它们是完全不同的两个概念。对任何坐标而言，时空度规是绝对同一的，度规是刚性的。时间和空间不具有几何性质。
这就是我们所坚持的辩证唯物主义时空观，这既是信仰也是被迄今为止自然科学的基本事实所证明了的。
2.2 唯心主义时空观
唯心主义者否认物质的客观存在性，否定世界统一于物质，否认物质的第一性而认为精神、意识是第一性的，因而否认时间和空间的客观实在性，认为时间和空间不过是“感觉的复合”。（5）。
神秘唯心主义哲学家贝克莱认为：“存在就是被感知”，“物质是非实体，物质是虚无。”而“空间、时间和运动都是相对的，不是绝对的”。
唯心主义大师康德认为，“自在之物”是“不可认识的”，而时间和空间这两个概念并不是从经验产生的，不是客观实在，而只是我们的直观形式，是主观的。
主观唯心主义者马赫和马赫主义者则认为：“感觉不是‘物的符号’，‘物’倒是具有相对安定的感觉复合的思考的符号。世界的真正要素，不是物（物体）而是颜色、压力、空间、时间（即我们通常叫作感觉的东西）”，而“空间和时间是感觉系列的有秩序的体系”，“空间和时间不是现象世界的实在性，而是我们用以感知物的方式。它们既不是无限大的，也不是无限可分的，它们在本质上是被我们的知觉的内容所限制着的。”还有着名的马赫原理：“惯性力本质上是一种引力，因为在宇宙遥远天体对物体所能产生和作用力只有引力；而惯性系则是由宇宙中所有物质及其运动的某种平均效果所决定的。”因而只有相对运动，没有绝对运动；既无绝对速度，也无绝对加速度。
当代英国科学哲学学会会长，英国科学院院士卢卡斯（J.R.Lucas）则告诉我们：“上帝确实选择在他创造世界之时启动了宇宙大爆炸，正是因为他想在某一时间创造世界，而且他肯定要在某一时间决定付诸实施。这并没有什么奇怪或神秘的。”（6）这就是当代神学化的科学，或者说是科学化的神学。
还有2006年6月19日“当代的爱因斯坦”霍金先生在北京人民大会堂作了《宇宙的起源》的“精彩”演讲：“时间独立于宇宙，在这个背景中，宇宙可以存在，也可以不存在。”按照他的实证主义约定方法“人们不能诘问宇宙是否在一年前确实存在过，或者仅仅显得是那样。”还告诉我们他和哈特尔一道在将广义相对论和量子论结合时就发现：“宇宙自发创生的图景有一点像泡泡在沸腾的水中形成，”而且“在极端情形下，时间可以像空间中另一方向那样行为”？“诘问在宇宙开端之前发生了什么是没有意义的问题，因为在南极的南边没有任何东西。”还发现：“宇宙和时间本身都在大爆炸处起始。它（指广义相对论）还预言时间在黑洞终结。”最后霍金先生不无遗憾的说：“尽管我们已经取得伟大成功，但并非一切都已解决”。多可惜！就这样霍金先生利用在神圣的大会堂上发表演说的机会，宣传唯心主义的“伟大成功”：他以否定物质世界的存在，否定物质的第一性和否定绝对时间的客观实在性来坚持他的主观唯心主义、马赫主义的世界观；他用逻辑混乱的实证主义的约定法，来“构造世界的模型”以“解释感官的输入”，而“人们不能询问这个模型是否代表实在，只能问它能否行得通。”；他还用许多自创的非科学的语言进行陈述，例如：“宇宙自发创生”、“泡泡”、“在极端情形下，时间可以像空间中另一方向那样行为”、“假定宇宙的开端正如地球的南极，其纬度取时间的角色。”、“诘问在宇宙开端之前发生了什么是没有意义的问题。因为在南极的南边没有任何东西。”；还有热昏了的胡话：“宇宙的边缘”、“宇宙的初始条件”、“宇宙现在状态的概率”、“宇宙的量子起伏”……如此等等，通篇可见。因此，霍金先生的演讲内容是反科学的，是地地道道的伪科学。

3.数学时间
数学时间就是亚里士多德的“宇宙时间”及“统一的时间”，也是牛顿所说的“绝对时间”。
3.1 牛顿的时间
牛顿指出：“绝对的、真实的和数学的时间，由其特性决定，自身均匀地流逝，与一切外在事物无关，又名延续；相对的、表象的和普通的时间是可感知和外在的（不论是精确的或是不均匀的）对运动延续的量度，它常被用以代替真实时间，如一小时，一天，一个月，一年”。（7）而且还认为：“由表象时间的均差或勘误来区别绝对时间与相对时间”。但是牛顿在其牛顿力学中却放弃用这种可以“纠正”的实际量度所得的时间（即相对时间）来代替真实时间（即绝对时间），而只采用绝对时间。这无异于认为相互作用速度和信号传递速度都是无限大的，相互作用是超距的，他不明白相互作用必须通过中间媒质以及相互作用必然有一个实际的时间过程的道理。因此，牛顿理论中的t都是绝对时间，t相同的事件具有绝对同时性，从而事实上否定了时间的相对性。
3.2 爱因斯坦的时间
爱因斯坦认为，如果空间A点和B点各放一只完全一样的钟，并且规定光线从A到B所需要的时间等于从B到A所需要的时间，那么“设在‘A时间’tA从A发出一道光线射向B，它在‘B时间’tB又从B被反射向A，而在‘A时间’tA’回到A处。如果tB-tA= tA’-tB那么这两只钟按照定义是同步的。”“我们假定，这个同步性的定义是可以没有矛盾的，并且对无论多少个点也都适用，于是下面两个关系是普遍有效的：1、如果在B处的钟同在A处的钟同步，那么A处的钟也就同B处的钟同步。2、如果在A处的钟既同B处的钟，又同C处的钟同步，那么，B处同C处的两只钟也是同步的。这样，我们借助于某些（假想的）物理经验，对于静止在不同地方的各只钟规定了什么叫做它们是同步的，从而显然也就获得了“同时”和“时间”的定义。一个事件的“时间”，就是在这事件发生地点静止的一只钟同该事件同时的一种指示，而这只钟是同某一只特定的静止的钟同步的，而且对于一切的时间测定，也都是同这只特定和钟同步的。”而且认为：“我们不能给予同时性这概念以任何绝对的意义；两个事件，从一个坐标系看来是同时的，而从另一个相对于这个坐标运动着的坐标系看来，它们就不能再被认为是同时的事件了。”（8）以上爱因斯坦的同步定义和操作说明，在同一坐标系中的各点的钟是可以同步的，即可以是同时的，观测者在坐标系中的任何一点都行，他是无处不在的，他靠思维想象认为它们是同步的，是绝对同时的。显然，爱因斯坦方程中的t就必然是同一坐标中的绝对时间，这与牛顿的时间完全一样。
从以上牛顿和爱因斯坦对时间的论述可见，他们的t都是绝对时间，即数学时间。因而t相同的两个事件具有真实的客观的同时性或者称为具有绝对同时性。这是完全正确的。然而用绝对时间来替代相对时间，显然就没有考虑信号传递速度是有限的这一客观事实，实际上我们所能代入物理方程的只能是相对时间，即物理时间。

4.物理时间
“数学的抽象只是在纯粹的数学中才是无条件地有效的”。“全部所谓纯粹数学都是研究抽象的，它的一切数量严格说来都是想象的数量，一切抽象在推到极端时都变成荒谬或走向自己的反面。”（9）因此牛顿、爱因斯坦的数学时间，只能在抽象地纯粹数学中才成立，而且是无条件的。然而时间的测定是现实的、是有条件的，应该应用物理时间。物理时间就是指观测者应用计时指示仪器实地测得的事件发生的时间示数。因此，物理时间的产生就应当具备：1、必须有一个观测者，而且还要明确这个观测者在坐标的什么地方（一般设在原点）；2、观测者手中要有有一定精度的计时仪器；3、观测者用这部仪器记录下所发生的某事件的信号到达的时刻。上述关于物理时间的定义表明，所记录的物理时间是主观的时间，它是客观真实时间的表象，因而它是相对的时间。两个事件如果物理时间记录相同只表明主观的同时性或表观的同时性。如果想要知道它们各自的真实时间，就还必须知道它们的距离和信号通过中间媒质的情况和速度。例如两事件的发生地距观测者等远，传递事件信号的中间媒质状态完全一样，而且都是传的同一种信号（如光信号：设c=3×108km/s，声信号：设），那这两个事件不仅具有主观的同时性，还具有了某种精度范围内的客观同时性或某种真实地绝对的同时性。由于这种绝对同时性只能在某个误差范围内成立，因此这种绝对同时性也是相对的。然而客观的绝对同时性却是存在的，不能因为计时技术的不断改善，相对时间（物理时间）只能无限的逼近绝对时间而被否定。事实上，绝对时间正是由这些无限逼近的相对时间序列所构成。（学术动态№2842 北京相对论研究联谊会学术委员会 主办

‘陆’ 中科院院士施一公：宇宙中并不存在时间

仍然记得第一次读到马克思的“时间是人类存在的空间”这句话的震撼，像是经历了一次思想的暴击。

中科院院士施一公在一次演讲中也提出一样的观点，他说，宇宙中从来不存在时间，地球上根本没有时间，这本来就是我们想象出来虚无缥缈的一个概念。时间其实就是一个空间维度，一个运动维度，时间就是空间。

时间就是人存在的容器。

作家余华对死亡有一个有趣的角度，他说，死亡不是失去生命，而是走出了时间。这句话就是对时间是运动的一个维度的解释吧。

人的机能停止，生命不运动了，就成了永恒而失去时间的刻度。

所以亚里士多德说“时间是运动和静止的尺度。”中国人平均寿命76岁就是人生的尺度。

关于时间和空间的讨论，想起曾读过的一本拆解汉字的书。

书里讲“间”字是在时间或空间的维度上，夹在两者之中的部分。其中“门”表示场所、空间，“日”表示时间。

间就是时空，那么“人间”就是人在时空里的活动轨迹吧！

其实空间和时间就是人类方便衡量观测物质变化的尺度工具而已，不是真实存在的物体。

海德格尔说，所谓的存在，即现实存在的人，正是由转瞬即逝的“时间”构成的。

巴博尔也在《时间的尽头》中说：我们的生活是由经历“快照”——孤立和分离开来的时刻——组成的，和电影的帧一样。这是因为这些“快照”是连续地出现在我们眼前，因此我们会感觉到时间的流逝。每一“帧”是宇宙中所有粒子的一种特定的排列——或者“结构”。这些“现在”在本质上与时间并没有任何联系——实际上，它们是静止的。但是因为它们在按照一定的顺序发生，所以我们就会觉得时间在“流动”。

人类需要拥有一种线性时间感来安排我们的经历，令生存成为可能，并使我们产生拥有自由意志的感觉。

这也是我们人类发展出的一个思维习惯，把前后相继的两类客体或事件联系起来，我们是寻找原因和喜欢确定性的动物，脑子将过去片段的归纳串联到一起，产生时间的先后，事件的因果。

时间想象出来的我们看到“人事有代谢，往来成古今”，或者看到“无可奈何花落去，似曾相识燕归来”时能感觉显而易见的时间流逝感。

因为你会觉得只有在时间中才会出现根本不同的东西，也就是真正的变化。但爱因斯坦说，过去、现在、未来的区别只是人执着的幻觉。

牛津数学教授罗杰•彭罗斯也认为，时间流逝的观念，或者现在隔断了过去和未来的观念，从未得到任何物理实验的证实。

时间并不在“那里”，而是我们携带着时间。

我2天利用在地铁上或业余时间读完一本书，5天在办公室完成设计稿，40年后眼睛开始老花…时间流经我的证明就是我在不同的空间里所做的功。但时间、空间长啥样我不知道。

事实上，我们从来就没有接触过这两样东西。

试问有谁能够看见时间，嗅到空间呢？我们从没触摸过“一分钟”，也没有品尝过“一立方米”，只是根据钟表的跳动以及直尺的长度来间接地感受时间与空间而已。

康德的主观时空论康德哲学里的主观时空论告诉我们，时间和空间不是客观存在的，而是我们的先天认知形式。

康德认为，时间没什么绝对实在性，因为时间做不了任何事物的条件或者属性。

时间不是自在之物，而是感性直观的一种形式，一种纯粹的形式，纯粹的意思就是在其中找不到任何属于感觉的表象，时间因此也是先验的，时间、空间构成了先验感性的唯二两个要素。

先验感性是什么意思呢？如果时间和空间都是客观存在的，那么在我们感知到时间和空间之前，我们的意识里就不会有时间和空间的观念。

而且，当我们不去感知时间和空间，应该就感知不到时间和空间，就像我们眼前摆着一个苹果，只要我们闭上眼，就看不到这个苹果了。

但事实显然是相反的，我们从一出生就有时间和空间的观念，而无论我们怎么闭上眼睛，堵上耳朵，照样还能感觉到时间和空间的存在。

这只能说明一件事，那就是时间和空间并不是客观存在的东西，而是我们与生俱来的感知能力。换句话说，时间和空间都是主观的。”

爱因斯坦说，时间存在的唯一原因就是让一切不会同时发生。

“若有一种东西能使我们在许多同时发生的同一感觉之间辨别彼此，则它就是空间。”这是柏格森对空间的解释。

时间和空间的区别：空间中每一个点都只能对应一个物体，而时间的每一个瞬间则可以对应所有的物体。

读了爱因斯坦关于时空的相对论后，借用道金斯的总结表达我的感受：“我们得动员想象力才能逃脱熟悉的时间尺度构筑的牢笼。”